Molekulare Halbleiter‐Tenside mit Fullerenol‐Kopfgruppe und Farbstoffketten für die photokatalytische Umwandlung von Kohlenstoffdioxid

Abstract

Das natürliche Blatt ist ein Paradebeispiel für ein System, das kontinuierlich Wertschöpfung betreibt, indem es z. B. CO2 in Zucker umwandelt. Wichtigster Bestandteil sind die gekoppelten Photosysteme II und I, die in der Zellmembran eingebettet sind. Können ihre Schlüsselfunktionen auf ein Tensid übertragen werden? Wir stellen moderne Tenside vor, die sich zu zweischichtigen Vesikeln anordnen (ähnlich der Zellmembran), fähig sind, Photonen verschiedener Wellenlängen zu absorbieren und angeregte Ladungsträger auszutauschen (ähnlich zu Photosystem II und I), sowie CO2 umzuwandeln (analog zum Blatt). Die Tenside bestehen aus fünf Farbstoffeinheiten als hydrophobe Gruppe, allesamt auf einer Seite des polyhydroxylierten Fullerenols, das als Kopfgruppe dient (Janus‐artig). Wir berichten über tensidische, optische, elektronische und katalytische Eigenschaften, sowie davon, wie von den Farbstoffen absorbierte Photonen zur Fullerenol‐Kopfgruppe transportiert werden, wo sie z. B. mit CO2 reagieren und dieses zu Ameisensäure reduzieren können.